如果智人能够在地球上坚持再过二十亿年,我们的后代可能会在夜空中见证一场壮观的景象。研究人员估计,大约在那个时候,银河系将与其最近的邻居仙女座星系发生碰撞——远在太阳坍缩成白矮星之前,也许会在这个过程中摧毁地球。
哈佛-史密森天体物理中心(位于马萨诸塞州剑桥市)的天文学家 T. J. 考克斯和亚伯拉罕·勒布认为,这种银河系级别的近距离遭遇很可能将我们的太阳系踢到银河系的最边缘,甚至有很小的机会我们会迁居到仙女座星系。
这对搭档通过估算两个星系之间的相对速度以及它们之间空间中气体和暗物质的数量来模拟碰撞,这些物质会对它们的运动产生阻力。
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仙女座星系目前距离我们的星系 230 万光年。研究人员知道这两个邻居正以每秒 120 公里的速度相互靠近,但他们对仙女座星系的横向速度不太确定。如果横向移动速度足够快,它将完全避开我们。
勒布说:“我认为它们很可能会走到一起。问题是,会在三十亿年、五亿年还是一百亿年之后?”
考克斯和勒布从最新的星系结构模型中获得启发,假设了一个相对较小的横向运动。他们在一篇提交给《英国皇家天文学会月刊》的论文中报告说,基于这个假设,仙女座星系将在二十亿年后首次掠过银河系。两个星系核将在合并之前再相互环绕三十亿年。
在那段时间里,组成两个螺旋星系的恒星将缓慢合并成一个更椭圆形的组合星系,“银河仙女星系”(如果您喜欢,也可以称为仙女银河系)。尽管大多数恒星的间隔都太稀疏而无法碰撞在一起,但一个星系的引力会推挤另一个星系的恒星。
太阳的命运(预计至少会持续到模拟的合并结束)将取决于它在其 24,000 光年宽的银河系核心轨道上的位置。研究人员估计,到核心融合时,太阳系有 50% 的几率会被扫到从银河仙女星系延伸出来的稀薄尾部,比现在离银河系中心远三倍。
考克斯和勒布还发现,当两个星系首次碰撞时,太阳有 3% 的几率被推入围绕仙女座星系的轨道。当然,他们指出,对模拟的不同假设可能会导致不同的结果。
加州大学圣克鲁兹分校的天文学家格雷戈里·劳克林说:“这件事很酷的地方在于,他们追踪了太阳合理的轨道……并为太阳系可能遇到的情况提供了一系列合理的推测……推测这些东西很有趣。”